JPH0490138A - 光学式情報記録再生装置の光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野　） 本発明は光ディスクとしての光学的あるいは光磁気的記
録媒体に対物レンズを介して光を集束して情報の記録を
行い、また、上記記録媒体からの反射光で情報の再生を
行うようにした光学式情報記録再生装置の光学系に関す
る。

（従来の技術　） 従来からの光学式情報記録再生装置では光学的あるいは
光磁気的に情報の記録、再生を行うために、例えば、以
下に述べるような光学系を採用している。即ち、第３図
に示すように、これをＸＹＺの３軸座標系において説明
すると、半導体レーザ１０１からの発散光束１７１が先
ずコリメータレンズ１０２により平行光束１７２となり
、Ｘ軸の正方向へ進行される。上記光束の一部は偏光ビ
ームスプリッタ−１０３により反射され、Ｚ軸の負方向
へ向かう光束１７３となり、ＡＰＣ用のセンサ１０４へ
到達される。上記センサ１０４では光束１０３の光量を
検出することで、半導体レーザ１０１の発光量を知り、
それが例えば、周囲温度の変化の影響を受けて所望の発
光量から変動する場合にはＡＰＣ制御回路（図示せず）
を用いて、半導体レーザ１０１の発光量を所望の値と成
るように制御するのである。

一方、ビームスプリッタ−１０３を透過した光束１７４
はガルバノミラ−１０５及びミラー１０６により順次進
行方向を変え、そして、対物レンズ１０７によって光磁
気ディスクなどの記録媒体１０９の記録面上に光スポッ
トとして結像される。上記ミラー１０６と対物レンズ１
０７とは可動光学系１０８としてユニット化され（破線
で囲まれた部分）、記録媒体１０９の半径方向（矢印１
５１で示す）へ移動することができるようになっていて
、所謂、分離光学系を構成し、高速なアクセス動作を可
能にしている。

上記記録媒体１０９から反射された光束１７５は上述の
光路を逆向きに進行し、上記ビームスプリッタ−１０３
で一部の光束をＺ軸の正方向へ向かう光束１７６として
、反射され、１／２波長板１１０へ向けられる。この場
合、上記半導体レーザ１０１からの発散光束１７１はＸ
Ｚ平面内で振動する直線偏光であるが、上記１／２波長
板１１０は透過光束１７７の偏光方向がＸＹ平面に対し
てほぼ４５′″の角度をなすように設定されているので
、上記透過光束１７７は球面レンズとシリンドリカルレ
ンズとからなるセンサレンズ系１１１を透過後、偏光ビ
ームスプリッタ−１１２により受光部１１３＋、１１３
ｇ、１１３ｓ及び１１３４よりなるセンサ１１３へ向か
う光束１７８と、センサ１１４へ向かう光束１７９とに
偏光分離される。

なお、ここにあげた従来例ではオートフォーカス制御（
以下、ＡＦ副制御称す）は非点収差法で行われる。即ち
、上記受光部１１３１と１１３、からの出力の和と、１
１３ヨと１１３４からの出力の和との差動信号から、Ａ
Ｐ制御回路（図示せず）は対物レンズ１０７をＹ軸方向
ニ駆動する。

他方、オートトラッキング制御（以下、ＡＴ副制御称す
）はプッシュプル法で行う。即ち、上記受光部１１３１
と１１３．からの出力の和と、１１３、と１１３４から
の出力の和との差動信号に基き、ＡＴ制御回路（図示せ
ず）はガルバノミラ−１０５をＸＺ平面内にあり且つＸ
軸と４５゜の角度を成す回転軸１１５を軸として回転さ
せるのである（矢印１５２）。これにより、上記記録媒
体１０９上で、光スポットはその半径方向（矢印１５３
）に移動する。

このように、分離光学系ではガルバノミラ−１０５を固
定光学系側に配置することで、可動光学系の軽量化が図
れ、高速アクセスの観点がらは頗る有利である。

なお、光磁気信号の再生はセンサ１１３における受光部
１１３１〜１１３４の各出力の和とセンサ１１４からの
出力の差動信号を用いる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来例のようにセンサ１０４の出力
を用いてＡＰＣ制御を行う場合には上記制御に不安定要
素が加わるおそれがある。即ち、正確なＡＰＣ制御を行
うためにはビームスプリッタ−１０３を透過して対物レ
ンズ１０７へ向かう光束１７４の光量と、上記センサ１
０４へ向かう光束１７４の光量との比が一定である必要
があるが、上記ビームスプリッタ−１０３の膜の透過率
、反射率、吸収率は経時的に、あるいは周囲の温度、湿
度の影響を受けて、若干ではあるが変動する場合がある
ので、上述の光量比が変動するのである。

このように好ましくない状態においてＡＰＣ制御を行う
と、情報の記録時に、所定値以上に半導体レーザｌＯ１
が発光することで、その寿命を短くするおそれがあり、
また、情報の再生時に記録媒体１０９上の記録情報を破
壊するおそれがある。あるいは、情報の記録時、所定値
以下で半導体レーザ１０１が発光する場合に配録媒体１
０９上での記録に必要なエネルギーレベルを確保できず
、後の再生時に十分なＣ／Ｎが得られない可能性があり
、また、情報の再生時にセンサ１１３．１１４へ到達す
る光量が少なく、同じく十分なＣ／Ｎが得られないおそ
れがある。

また、ガルバノミラ−１０５を回動すると次の問題を生
じる。即ち、ＡＴ副制御ため、ガルバノミラ−１０５を
矢印１５２の方向に回動するとき、それに伴って、セン
サ１１３上で光束がＸ方向に変位し、ＡＴ制御用の信号
にオフセットを生じる。

そこで、ガルバノミラ−１０５の回転角を微小角度に限
定することにより、実質的に再生信号の品位を下げない
ようにすることが成されているが、そのかわりに、可動
光学系１０８を矢印１５１の方向に光束且つ精密に移動
制御する必要が有る。また、ガルバノミラ−１０５の回
動角度検出を行うことで、その出力によりオフセット発
生量を知ってセンサ１１３から得られるＡＴ制御用信号
を補正することも考えられている。第４図には上記ガル
バノミラ−１０５の回動角度を検出する手段の一例が示
されている。ここでは上記ガルバノミラ−１０５は回転
軸１５２を中心として回転される。このため、入射光束
１７４は一つの状態１８１から他の状態１８２に偏向さ
れる。そして、上記回動角度検出手段はガルバノミラ−
１０５の裏面側に配置されており、ＬＥＤ　１２１から
の光束はガルバノミラ−１０５の裏面にて反射され、そ
の反射光の進行方向はガルバノミラ−１０５の回動にと
もない変化する。従って、２つの受光部１２２．と１２
２□を有するセンサ１２２を反射光の光路中に置き、上
記受光部からの各々の出力の差１２３に注目すれば、上
記差１２３の値はガルバノミラ−１０５の回転に対して
ほぼ線形に変化する。このようにして、上記回動角度検
出手段を設けることにより、ＡＴ制御出力にオフセット
分の補正を行うことができるが、しかし、この回動角度
検出のための専用の手段を用意しなければならないから
、装置全体として、複雑化、大型化及びコストアップが
避けられない。

（発明の目的） 本発明は上記事情に基いてなされたもので、比較的簡単
な構成で、安定したＡＰＣ制御及びＡＴ副制御実現でき
る光学式情報記録再生装置の光学系を提供しようとする
ものである。

（課題を解決するための手段　） このため、本発明では光学的あるいは光磁気的に情報の
記録、再生を行うために光学的記録媒体に対物レンズを
介して光を収束する時、光源から偏光ビームスプリッタ
−及び対物レンズを介して記録媒体の記録面に集光し、
また、上記記録面からの反射光をこれら対物レンズ及び
偏光ビームスプリッタ−を介して光検出器に投射するよ
うに光学系を構成するとともに、上記光検出器の検出結
果に基いて、上記偏光ビームスプリッタ−及び対物レン
ズの間に設けたガルバノミラ−をオートトラッキング制
御のために回動制御するようにした光学式情報記録再生
装置の光学系において、上記対物レンズと上記ガルバノ
ミラ−との間に位置して上記対物レンズの光軸に対し点
対称で且つ上記ガルバノミラ−の回転軸と直交する方向
に所定距離をもって複数のセンサを設け、上記光源側か
ら投影された光束を上記センサで受光し、このセンサの
出力の差信号で上記ガルバノミラ−の回転角度を設定し
、且つその和信号で光源の光量を検出するようにしてい
る。

（作　用） 従って、上記ガルバノミラーを経由して上記センサに投
射される光は十記偏光ビームスプリッタ−から上記記録
媒体に向けられる光の一部であるから、これから光量の
測定をすることで、上記偏光ビームスプリッタ−の膜の
透過率、反射率、吸収率の経時変化あるいは周囲温度、
湿度の影響を受けずに、安定した正しい値を得ることが
できる。また、上記ガルバノミラ−が傾くとき、上記セ
ンサへの投射光量に差を生じ、上記センサの出力の差信
号が得られ、これによって、上記ガルバノミラ−が固定
光学系側に配置されていても、ＡＴ制御のための補正が
できる。

（実施例　） 以下、本発明の一実施例を第１図を参照して具体的に説
明する。ここでは、ＸｏＹｏＺｏ軸の３軸座標系を基に
して説明する。ガルバノミラ−１は回転軸２を中心にし
て回転制御される（回転のための手段は示していない）
、半導体レーザからの光束２１はＸ０軸の負方向へ進行
し、上記ガルバノミラ−１のミラー面３により反射され
、Ｙ０軸の正方向に有る対物レンズへ向かう反射光束２
２になる。上記ガルバノミラ−１から上記対物レンズに
向けられる光束を横切る仮想面４には反射光束の初期状
態における投影領域９を想定すると、その境界に近く且
つ対物レンズの光軸に対し点対称で、上記ガルバノミラ
−１の回転軸と直交する方向に所要の距離をもって、光
検出器、即ち、矩形状の２つのセンサ５．６が配置され
ている。即ち、上記センサ５．６は反射光束が偏向され
るＺ０軸方向に並んでいる。なお、上記投影領域９上で
の反射光束２２の強度分布は上記投影領域の中心を通る
Ｘ。軸に平行な軸及び同じく中心を通るＺ０軸に平行な
軸の両方に関して線対称であると仮定する（例えば、ガ
ウス分布が挙げられる）。そして、各センサにおいて光
電変換された出力１１及び１２は和信号演算部７及び差
信号演算部８に送られ、そこで、それぞれ和信号１３及
び差信号１４を生成する。

このような構成において、ＡＴ副制御ためにガルバノミ
ラ−１が回転軸２を中心に回転すると、反対光束２２は
ほぼ２゜軸に沿う方向に偏向され、その結果、上記セン
サ５．６からの出力１１．１２の大きさは変化する。例
えば、反射光束２２がＺ　軸の正方向へ偏向されると、
出力１１は増加し、出力１２は減少する。しかしながら
、前述のごと（、強度分布の対称性、センサの配置の対
称性のため、上記出力１１の変動量と出力１２の変動量
とはその絶対値がほぼ等しいものである。従って、出力
１１．１２がら和信号演算部８によって得られる和信号
１３はガルバノミラ−１の回転の影響を受けない。換言
すれば、和信号１３が変動するのは反射光束２２の光量
変動がある場合であり、安定したＡＰＣ用信号として用
いることが可能である。一方、差信号１４はガルバノミ
ラ−１の回転にともない敏感に変化するものであるから
、ガルバノミラ−１の回転角度検出用の信号として使用
でき、従って、ＡＴ制御用信号のオフセットを補正する
ことができる。

第２図には第１図に示されているガルバノミラ−１を用
いた光学系全体が示されており、ここでは第４図に示す
同一部分については同一符号を付けて説明を省略する。

ここでは光学系は可動光学系１０８と固定光学系とに分
離された分離光学系である。半導体レーザ１０１かもの
光束２１は回転軸２を有するガルバノミラ−１により反
射され、対物レンズ１０７へ向かう光束２２となる。

上記センサ５．６はガルバノミラ−１と可動光学系１０
８との中間の固定光学系側に配置される。

なお、本発明の主旨からすれば、上記センサ５．６を可
動光学系に配置しても良いが、上述のように固定光学系
側に設けたとき、以下のようなメリットを得ることがで
きる。即ち、第１には可動光学系の軽量化に寄与できる
から、矢印１５１　方向のアクセスの高速化に都合が良
い。第２にはセンサ５．６上でのガルバノミラ−１の回
転に伴う反射光束２２のＹ軸方向の変位量はガルバノミ
ラ−１と両センサ５．６との距離に比例するため、仮に
、可動光学系１０８内部にセンサを配置すると、差出力
１４はガルバノミラ−１の矢印１５２方向の回転角度が
同一であっても、可動光学系１０８のＺ軸方向の位置に
より、異なってしまうのであって、ガルバノミラ−１と
可動光学系１０Ｂとの距離を適当な別手段を用いて知る
必要があるが、上述のように固定光学系側に両センサを
配置することで、上記別手段が必要な（、構成をシンプ
ルにできるのである。

（発明の効果） 本発明は以上詳述したようになり、偏光ビームスプリッ
タ−から記録媒体に向かう光束の一部を取り出して光検
出器で検出し、ＡＰＣ制御信号を得るので、光量の検出
が正確になる。また、専用の光源などを必要とせずに、
簡単な構成で、ガルバノミラ−の回転角検出ができ、上
記ガルバノミラ−の回転に起因するＡＴ制御信号のオフ
セットを取り除くことができ、小型化、低コスト化が実
現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す光学系の要部の光路図
、第２図は全体の光学系の光路図、第３図は従来例の光
路図、第４図はその要部の側面図である。 １１０．ガルバノミラー ２１１０回転軸 ３９１．ミラー面 ４１０．仮想面 ５．６００．センサ ７６１．和信号 ８１０．差信号 ９１１．投影領域 代理人　　弁理士　　山　下　積　平

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光学的あるいは光磁気的に情報の記録、再生を行うため
   に光学的記録媒体に対物レンズを介して光を収束する時
   、光源から偏光ビームスプリッター及び対物レンズを介
   して記録媒体の記録面に集光し、また、上記記録面から
   の反射光をこれら対物レンズ及び偏光ビームスプリッタ
   ーを介して光検出器に投射するように光学系を構成する
   とともに、上記光検出器の検出結果に基いて、上記偏光
   ビームスプリッター及び対物レンズの間に設けたガルバ
   ノミラーをオートトラッキング制御のために回動制御す
   るようにした光学式情報記録再生装置の光学系において
   、上記対物レンズと上記ガルバノミラーとの間に位置し
   て上記対物レンズの光軸に対し点対称で且つ上記ガルバ
   ノミラーの回転軸と直交する方向に所定距離をもって複
   数のセンサを設け、上記光源側から投影された光束を上
   記センサで受光し、このセンサの出力の差信号で上記ガ
   ルバノミラーの回転角度を設定し、且つその和信号で光
   源の光量を検出するようにしたことを特徴とする光学式
   情報記録再生装置の光学系。